JP7452797B2 - 計測システム - Google Patents

Description

本発明は、法面に施工された構造物を計測する計測システムに関する。

法面の崩壊を防ぐ目的で法面保護工事が行われることがある。法面保護工事には、法面に法枠を設ける法枠工、又は法面に対してロックボルトを打設するロックボルト工などの工法が適用される。
上記の工事に関連する技術として、以下の特許文献１と特許文献２とを例示する。特許文献１には、法面をレーザスキャナにより計測することにより地盤形状を計測する手法が開示されている。特許文献２には、法面に打設されたロックボルトの一端に弾性波を印加し、弾性波の伝搬速度に基づいてロックボルトの長さを計る手法が開示されている。

特開２００８－１０７１７５号公報 登録実用新案第３２２３５４８号公報

法枠工の出来形計測において、法枠が施工計画に記載した寸法で施工されているか否かを確認する必要があり、その際には作業者が斜面に形成された法枠に対しメジャーを用いて計測することが一般的であるが、その計測作業は危険性を伴う作業である為、慎重を期す為に多大な時間を要していた。
一方、ロックボルト工における出来形計測も、法枠工と同様に、多大な時間や危険性を伴う作業である。

特許文献１の場合、法面をレーザスキャナで測定するため、作業者の安全性は確保されるが、法面に施工された構造物（法枠やロックボルト）について言及されていないため、この技術をそのまま法枠工やロックボルト工の計測作業に転用することは困難である。
特許文献２の場合、作業者が斜面に形成された法枠に登坂しなければならず、作業者の安全性を確保するという観点において十分な技術ではない。

本発明は、上述のような課題に鑑みてなされたものであり、法面に施工された構造物の計測作業において、作業の安全性を確保すると共にその効率化を図りうる計測システムを提供する。

本発明によれば、レーザスキャナを用いて法面に設けられた計測対象を計測する計測システムであって、前記レーザスキャナによる前記法面の測定結果である三次元点群データを取得するデータ取得手段と、前記三次元点群データを第一方向に複数に区切った第一方向点群データを取得し、前記第一方向点群データに基づいて区切った位置ごとに前記計測対象の角部を検出する第一解析手段と、前記第一解析手段によって検出された前記計測対象の角部をつないで前記第一方向に交差する第二方向に沿った縁部を推定する第一特定手段と、前記第二方向に複数に区切った第二方向点群データを取得し、前記第二方向点群データに基づいて区切った位置ごとに前記計測対象の角部を検出する第二解析手段と、前記第二解析手段によって検出された前記計測対象の角部をつないで前記計測対象の前記第一方向に沿った縁部を推定する第二特定手段と、前記第一特定手段および前記第二特定手段によって推定された前記計測対象の縁部に基づき、前記計測対象に係る所望の寸法を計測する計測手段と、を備えることを特徴とする計測システムが提供される。

本発明によれば、法面に施工された構造物の計測作業において、作業の安全性を確保すると共にその効率化を図りうる計測システムを提供する。

計測対象である法枠ＮＢの斜視図である。 計測システム１００のブロック図である。 法枠ＮＢの測定手順を示すフローチャートである。 三次元点群データを解析する処理を示すフローチャートである。 図１をレーザスキャナで測定した三次元点群データを水平方向にスライスしたことを示す模式図である。 図１をレーザスキャナで測定した三次元点群データのうち所定の点群データをつないだ模式図である。 図１をレーザスキャナで測定した三次元点群データ鉛直方向にスライスしたことを示す模式図である。 図１をレーザスキャナで測定した三次元点群データのうち所定の点群データをつないだ模式図である。 図１の法枠ＮＢに対し、閉じたポリゴンＣＰを示した模式図である。 図１の法枠ＮＢの計測対象の１つである深さ方向を示す模式図である。 法枠ＮＢの計測対象を示す図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。なお、すべての図面において、同様の構成要素には同一の符号を付し、適宜に説明を省略する。

＜計測システム１００の概要＞
まず、図１、２を用いて、計測システム１００の概要について説明する。
図１は、計測対象である法枠ＮＢの斜視図である。
図２は、計測システム１００のブロック図である。

図１に示すように、法面ＮＭに対して法枠ＮＢが設けられている。法面ＮＭは切土や盛土により作られる人工的な斜面であるため、法面ＮＭには一般的にうねりを有する場所が含まれるが、図１はうねりの少ない場所に設けられた法枠ＮＢを示している。
法枠ＮＢは、法枠工法を行う際に法面ＮＭに形成される構造物であり、モルタルやコンクリートによって形成される。
図１に示したように、法枠ＮＢは格子状に形成されている。図１には同じ大きさの格子状に形成された法枠ＮＢを示しているが、法面ＮＭの傾斜などに応じて、枠の大きさおよび形状が異なるものが含まれる場合もある。
ここで、法面ＮＭに設けられた法枠ＮＢ（計測対象）を計測するレーザスキャナＲＳについて説明する。図１に示すようにレーザスキャナＲＳを地面に設置し、法面ＮＭを見上げるような状態で法面ＮＭに設けられた法枠ＮＢを計測する。レーザスキャナＲＳの配置は、法枠ＮＢを計測するために適した位置を適宜選択すればよい。また、法枠ＮＢの全てを計測するようにしてもよいし、法枠ＮＢのうち一部を計測するようにしてもよい。法面ＮＭの形状や法枠ＮＢの大きさなどを考慮して、適宜選択すればよい。

図２は、計測システム１００のブロック図である。
計測システム１００は、後述する各種の処理を実行可能な情報処理端末である。なお、図示してはいないが、計測システム１００は、キーボード、ポインティングデバイスなどの入力装置、演算処理装置、記憶部等を備えている。

計測システム１００は、データ取得手段１１０、第一解析手段１２０、第二解析手段１３０、第一特定手段１４０、第二特定手段１５０、ポリゴン抽出手段１６０、計測手段１７０、探索手段１８０、表示制御手段１９０、および、表示手段２００を備えている。
データ取得手段１１０は、法枠ＮＢをレーザスキャナＲＳで測定して得られる三次元点群データを取得する。
第一解析手段１２０は、法枠ＮＢに対して予め指定した計測範囲内の三次元点群データに含まれる点群データを第一方向に複数に区切った第一方向点群データを取得し、第一方向点群データに基づいて区切った位置ごとに計測対象の角部を検出する。詳細は後述するが、本明細書においては、「第一方向」とは、地表面に対し、水平方向とする。
第二解析手段１３０は、法枠ＮＢに対して予め指定した計測範囲内の三次元点群データに含まれる点群データを第一方向と交差する第二方向に複数に区切った第二方向点群データを取得し、第二方向点群データに基づいて区切った位置ごとに計測対象の角部を検出する。詳細は後述するが、本明細書においては、「第二方向」とは、地表面に対し、鉛直方向とする。
なお、「第一方向」を地表面に対し鉛直方向とし、「第二方向」を地表面に対し水平方向としてもよく、第一方向と第二方向とが交差する関係であれば足りる。
第一特定手段１４０は、第一解析手段１２０によって検出された計測対象の角部をつないで第二方向に沿った縁部を推定する。
第二特定手段１５０は、第二解析手段１３０によって検出された計測対象の角部をつないで第一方向に沿った縁部を推定する。
ポリゴン抽出手段１６０は、第一特定手段１４０によって推定された第二方向に沿った縁部による辺と、第二特定手段１５０によって推定された第一方向に沿った縁部による辺とで形成される閉じたポリゴンＣＰを抽出する。詳細は後述するが、本明細書においては、第一方向に沿った縁部による辺と第二方向に沿った縁部による辺とで形成される閉じたポリゴンＣＰは方形の枠体（四角形）である。
計測手段１７０は、第一特定手段１４０によって推定された第一方向に沿った縁部による辺と、第二特定手段１５０によって推定された第二方向に沿った縁部による辺に基づき、計測対象に係る所望の寸法（後述する寸法Ｍ１～Ｍ５）を計測する。
探索手段１８０は、ポリゴン抽出手段１６０によって抽出された閉じたポリゴンＣＰに対して法線下方向（法面ＮＭ方向）に探索し、閉じたポリゴンＣＰと法面ＮＭまでの寸法を計測する。
表示制御手段１９０は、計測手段１７０および探索手段１８０によって計測された寸法などを表示手段２００に表示させる。
表示手段２００は、表示制御手段１９０によって制御されるディスプレイ装置である。なお、図２では、計測システム１００が表示手段２００を備えるように構成しているが、表示手段２００は表示制御手段１９０からの制御信号などに基づき表示制御されればよく、計測システム１００とは別に設けてもよい。

ここで、「三次元点群データ」とは、レーザスキャナＲＳの測定結果を示すデータであり、計測対象となる法枠ＮＢおよび当該法枠ＮＢが設けられる法面ＮＭに含まれる各構成要素の空間位置情報（三次元空間上に表現された位置情報）を表す点データの集合体である。

＜計測システム１００の測定作業の流れについて＞
続いて、図３、図４のフローチャートに沿って、図５～図１１を用いて計測作業の流れについて説明する。
図３は、法枠の測定手順を示すフローチャートである。
図４は、三次元点群データを解析する処理を示すフローチャートである。
図５は、図１をレーザスキャナで測定した三次元点群データを水平方向にスライスしたことを示す模式図である。
図６は、図１をレーザスキャナで測定した三次元点群データのうち所定の点群データをつないだ模式図である。
図７は、図１をレーザスキャナで測定した三次元点群データ鉛直方向にスライスしたことを示す模式図である。
図８は、図１をレーザスキャナで測定した三次元点群データのうち所定の点群データをつないだ模式図である。
図９は、図１の法枠に対し、閉じたポリゴンを示した模式図である。
図１０は、図１の法枠の計測対象の１つである深さ方向を示す模式図である。
図１１は、法枠の計測対象を示す図である。

ステップＳ１００では、作業者は、レーザスキャナＲＳを用いて法枠ＮＢをスキャニングし、各部位の空間位置情報を測定し、その測定結果は、三次元点群データとして生成される。
レーザスキャナＲＳによって生成された三次元点群データは、レーザスキャナＲＳから直接的に又は他の装置を介して間接的に、計測システム１００（データ取得手段１１０）によって取得される。

ステップＳ１１０では、取得した三次元点群データに対し、計測対象とする範囲を指定する。
これは、取得した三次元点群データから法枠ＮＢの形状が格子状である範囲やレーザスキャナＲＳからのレーザビームが十分に照射されている範囲など予め決められた測定条件に伴い自動的に指定されるものでもよいし、キーボード、ポインティングシステム（図示しない）などの入力手段によって、作業者が測定対象とする範囲を指定するものでもよい。

ステップＳ１２０では、ステップＳ１１０で指定された計測範囲内の三次元点群データについて、解析処理を行う。当該解析処理については、図４のフローチャートで説明する。
ステップＳ１２１では、計測範囲内の三次元点群データを地表面に対し水平方向に一定間隔で区切る。図５のラインＳ１は、水平方向に一定間隔で区切ることを示したラインである。図５には、Ｓ１の符号は所定の一ラインにのみ付してある。
ここで、図５に示した地表面に対し水平方向（ラインＳ１）が本願発明の「第一方向」に相当する。また、図５に示したように、ラインＳ１を複数設けることが本願発明の「第一方向に複数に区切った」に相当する。
次に、ラインＳ１ごとに当該ラインに該当する三次元点群データについて、ラインＳ１に対し９０度変化する点を検出するように解析する。図５のラインＳ１が太実線で示された部分に○で示されている部分がラインＳ１に対し９０度変化する点である。図５より明らかなように、○で示された部分は法枠ＮＢの角に値する。なお、図５には、便宜上、ラインＳ１に対し９０度変化する点を一部の法枠に対してのみ記載したが、実際にはラインＳ１に対し９０度変化する点は法枠ＮＢの角全てに存在する。
なお、三次元点群データを地表面に対し水平方向に一定間隔で区切り、当該区切ったラインＳ１に対し９０度変化する点を検出することが本願発明の「第一解析手段１２０」が行う処理に相当する。

ステップＳ１２２では、図６に示すように、図５で検出した○で示した法枠ＮＢの角を水平方向（ラインＳ１方向）に交差する鉛直方向につなぐことにより、法枠ＮＢの鉛直方向の縁部を推定する。図６には、○で示した法枠ＮＢの角を鉛直方向につなぎ、推定された法枠ＮＢの鉛直方向の縁部にＶＬの符号を付してある。なお、図６には、ＶＬの符号は所定の一縁部にのみ付してある。
ここで、図６から明らかなように、法枠ＮＢの鉛直方向の縁部の全ては推定できない。これは、レーザスキャナＲＳから照射したレーザビームはレーザスキャナＲＳに対向しない側の面には当たらないので、その面から得られる三次元点群テータがほぼないからである。このような領域については縁部の推定を行わなくてもよい。
なお、第一解析手段１２０によって検出された法枠ＮＢの角を鉛直方向につなぎ、法枠ＮＢの鉛直方向の縁部を推定することが本願発明の「第一特定手段１４０」が行う処理に相当する。

ステップＳ１２３では、計測範囲内の三次元点群データを地表面に対し鉛直方向に一定間隔で区切る。図７のラインＳ２は、鉛直方向に一定間隔で区切ることを示したラインである。図７には、Ｓ２の符号は所定の一ラインにのみ付してある。
ここで、図７に示した地表面に対し鉛直方向（ラインＳ２）が本願発明の「第二方向」に相当する。また、図７に示したように、ラインＳ２を複数設けることが本願発明の「第二方向に複数に区切った」に相当する。
次に、ラインＳ２ごとに当該ラインに該当する三次元点群データについて、ラインＳ２に対し９０度変化する点を検出するように解析する。図７のラインＳ２が太実線で示された部分に○で示されている部分がラインＳ２に対し９０度変化する点である。図７より明らかなように、○で示された部分は法枠ＮＢの角に値する。なお、図７には、便宜上、ラインＳ２に対し９０度変化する点を一部の法枠に対してのみ記載したが、実際にはラインＳ２に対し９０度変化する点は法枠ＮＢの角全てに存在する。
なお、三次元点群データを地表面に対し鉛直方向に一定間隔で区切り、当該区切ったラインＳ２に対し９０度変化する点を検出することが本願発明の「第二解析手段１３０」が行う処理に相当する。

ステップＳ１２４では、図８に示すように、図７で検出した○で示した法枠ＮＢの角を鉛直方向（ラインＳ２方向）に交差する水平方向につなぐことにより、法枠ＮＢの水平方向の縁部を推定する。図８には、○で示した法枠ＮＢの角を水平方向につなぎ、推定された法枠ＮＢの水平方向の縁部にＨＬの符号を付してある。なお、図８には、ＨＬの符号は所定の一縁部にのみ付してある。
ここで、図８から明らかなように、法枠ＮＢの水平方向の縁部の全ては推定できない。これは、レーザスキャナＲＳから照射したレーザビームはレーザスキャナＲＳに対向しない側の面には当たらないので、その面から得られる三次元点群テータがほぼないからである。このような領域については縁部の推定を行わなくてもよい。
なお、第二解析手段１３０によって検出された法枠ＮＢの角を水平方向につなぎ、法枠ＮＢの水平方向の縁部を推定することが本願発明の「第二特定手段１５０」が行う処理に相当する。

ステップＳ１３０では、図９に示すように、第一特定手段１４０で推定された法枠ＮＢの縁部と第二特定手段１５０で推定された法枠ＮＢの縁部とを結び、当該縁部で構成される閉じたポリゴンＣＰとして検出する。なお、ステップＳ１１０で指定した範囲内にある閉じたポリゴンＣＰを全て検出する。図９には、１つの閉じたポリゴンにのみ符号ＣＰを付してある。
また、検出された閉じたポリゴンＣＰを法面ＮＭまで法線方向に平行に仮想移動させ、法面ＮＭに位置する仮想面を仮想面ＶＰとして図１０に示す。図１０には、１つの仮想面にのみ符号ＶＰを付してある。
なお、閉じたポリゴンＣＰを検出することが本願発明の「ポリゴン抽出手段１６０」が行う処理に相当する。

ステップＳ１４０では、ステップＳ１３０で検出した各閉じたポリゴンＣＰの水平方向に沿った縁部による辺および鉛直方向に沿った縁部による辺を測定する。
ここで、三次元点群データに含まれる各点の位置情報は、レーザスキャナＲＳ（正確には、レーザービームの光源）を原点として角度θと距離ｒによって表現されるものであるが、閉じたポリゴンＣＰの水平方向に沿った縁部による辺および鉛直方向に沿った縁部による辺をＸＹ座標で表現可能な形式で測定する。このようにすることで、法枠ＮＢの出来形管理における所望の寸法を算出する際にデータとして扱いやすくなるからである。
なお、閉じたポリゴンＣＰの水平方向に沿った縁部による辺および鉛直方向に沿った縁部による辺を測定することが本願発明の「計測手段１７０」が行う処理の一つに相当する。

ここで、法枠ＮＢの出来形管理における計測すべき寸法について説明する。
計測すべき寸法は、図９に示した寸法Ｍ１～Ｍ４、および、図１０に示した寸法Ｍ５である。
寸法Ｍ１～Ｍ５について説明する。
図１１に示したように基準となる閉じたポリゴンのＣＰ１を形成する辺のうち、図１１において（以下、図１１の説明では、図において、上側、下側、右側、左側で説明する）上側の辺を第一辺ＨＬ１、下側の辺を第三辺ＨＬ３とし、閉じたポリゴンＣＰ１の上側の閉じたポリゴンＣＰ２を形成する下側の辺を第二辺ＨＬ２とし、閉じポリゴンＣＰ１の下側の閉じたポリゴンＣＰ３を形成する上側の辺を第四辺ＨＬ４とし、第一辺ＨＬ１と第二辺ＨＬ２との間の中心位置を第一中心位置Ｃ１、第三辺ＨＬ３と第四辺ＨＬ４との間の中心位置を第二中心位置Ｃ２とする。
また、基準となる閉じたポリゴンのＣＰ１を形成する右側の辺を第五辺ＶＬ５、左側の辺を第七辺ＶＬ７とし、閉じたポリゴンＣＰ１の右側の閉じたポリゴンＣＰ４を形成する左側の辺を第六辺ＨＬ６とし、閉じポリゴンＣＰ１の左側の閉じたポリゴンＣＰ５を形成する右側の辺を第八辺ＶＬ８とし、第五辺ＶＬ５と第六辺ＶＬ６との間の中心位置を第三中心位置Ｃ３、第七辺ＶＬ７と第八辺ＶＬ８との間の中心位置を第四中心位置Ｃ４とする。
寸法Ｍ１は、第一中心位置Ｃ１と第二中心位置Ｃ２との間（通芯間距離）である。
寸法Ｍ２は、第三中心位置Ｃ３と第四中心位置Ｃ４との間（通芯間距離）である。
寸法Ｍ３は、第一辺ＨＬ１と第二辺ＨＬ２との間（枠幅）である。
寸法Ｍ４は、第五辺ＶＬ５と第六辺ＶＬ６との間（枠幅）である。
寸法Ｍ５は、法枠ＮＢの縁部と法面ＮＭとの間（枠深さ）である。

ステップＳ１５０では、図１０に示すように、閉じたポリゴンＣＰから法面ＮＭまで法線方向に探索し、法面ＮＭに位置する仮想面ＶＰを検出するまでの探索距離を測定する。
この探索距離がＭ５、すなわち、法枠ＮＢの縁部と法面ＮＭとの間（枠深さ）である。このように測定することで、法枠ＮＢの正確な枠深さを測定することができる。
ここで、閉じたポリゴンＣＰから法面ＮＢまで法線方向に探索する際には、閉じたポリゴンＣＰの縁部から法面ＮＭまで法線方向に探索することが望ましい。このように測定することで、法枠ＮＢの正確な枠深さを測定することができる。
また、閉じたポリゴンＣＰから法面ＮＭまで法線方向に探索し、探索距離を測定することが本願発明の「計測手段１７０」および「探索手段１８０」が行う処理に相当する。

ステップＳ１６０では、ステップＳ１７０で測定した閉じたポリゴンＣＰの水平方向に沿った縁部による辺および鉛直方向に沿った縁部による辺に基づき、寸法Ｍ１～Ｍ４を測定する。
なお、寸法Ｍ１～Ｍ４を測定することが本願発明の「計測手段１７０」が行う処理に相当する。

＜表示制御手段１９０による表示制御について＞
次に、表示制御手段１９０によって表示手段２００に表示される内容について説明する。
表示制御手段１９０は、ステップＳ１４０で測定された各閉じたポリゴンＣＰの水平方向に沿った縁部による辺および鉛直方向に沿った縁部による辺に基づき、法枠ＮＢおよび法面ＮＭを表示手段２００に表示する。そして、作業者がキーボードやポインティングデバイスなどの入力手段を用いて所定の縁部から縁部を指定すると、指定した範囲の寸法を計測手段１７０の計測結果に基づき表示手段２００に表示する。この際、計測手段１７０の計測結果は図示しない記憶手段に記憶されているデータから取得して表示手段２００に表示させてもよいし、入力手段によって指定されたことにより、計測手段１７０で計測したデータを表示手段２００に表示させてもよい。
このようにすることで、作業者が必要とする計測結果を容易に確認することができる。

＜変形例＞
本発明の実施は、上述の実施形態に限定されるものではなく、種々の変形、改良等が可能である。
例えば、図２に図示した計測システム１００の構成は、本発明の目的を達成する範囲において変更可能であり、不図示の新たな構成を追加してもよく、図示した構成の一部を省いてもよい。

上述の実施形態では、計測システム１００は法枠ＮＢの出来形計測に用いることを前提とし、計測対象が法枠ＮＢであるものとして説明したが、本発明の実施はこれに限られず、法面に設けられる他の構成（例えば、ロックボルト）に代えてもよい。

上述の実施形態では、寸法Ｍ１～Ｍ５を測定することを説明した。これは、法枠出来形管理検査で必要となる寸法であるからである。しかし、本実施形態のように、各閉じたポリゴンＣＰを形成する縁部および閉じたポリゴンＣＰから法面ＮＭまでの探索距離を測定することにより、当該測定した測定結果を用いて他の寸法を測定することも可能である。

＜付記＞
本実施形態は、次のような技術思想を包含する。
（１）レーザスキャナを用いて法面に設けられた計測対象を計測する計測システムであって、前記レーザスキャナによる前記法面の測定結果である三次元点群データを取得するデータ取得手段と、前記三次元点群データを第一方向に複数に区切った第一方向点群データを取得し、前記第一方向点群データに基づいて区切った位置ごとに前記計測対象の角部を検出する第一解析手段と、前記第一解析手段によって検出された前記計測対象の角部をつないで前記第一方向に交差する第二方向に沿った縁部を推定する第一特定手段と、前記第二方向に複数に区切った第二方向点群データを取得し、前記第二方向点群データに基づいて区切った位置ごとに前記計測対象の角部を検出する第二解析手段と、前記第二解析手段によって検出された前記計測対象の角部をつないで前記計測対象の前記第一方向に沿った縁部を推定する第二特定手段と、前記第一特定手段および前記第二特定手段によって推定された前記計測対象の縁部に基づき、前記計測対象に係る所望の寸法を計測する計測手段と、を備えることを特徴とする計測システム。
（２）前記計測対象は、前記第一特定手段によって推定された前記第二方向に沿った縁部による辺と、前記第二特定手段によって推定された前記第一方向に沿った縁部による辺と、を有する方形の枠体であり、前記第一方向または前記第二方向の何れかは鉛直方向であることを特徴とする（１）に記載の計測システム。
（３）前記第一特定手段によって推定された前記第二方向に沿った縁部による辺と、前記第二特定手段によって推定された前記第一方向に沿った縁部による辺とで形成される閉じたポリゴンを抽出するポリゴン抽出手段をさらに備え、前記計測手段は、前記閉じたポリゴンを形成する前記第一方向に沿った縁部による辺と前記第二方向に沿った縁部による辺の長さ寸法のそれぞれを計測することを特徴とする（１）または（２）に記載の計測システム。
（４）前記ポリゴン抽出手段によって抽出された前記閉じたポリゴンに対する法線下方向に探索して前記法面の位置を特定する探索手段をさらに備え、前記計測手段は、前記探索手段が前記法面の位置を特定するまでの探索距離を、前記計測対象の深さ寸法として計測することを特徴とする（３）に記載の計測システム。
（５）前記計測対象には、格子状に形成された法枠が含まれ、前記ポリゴン抽出手段は、基準となる法枠の内側に相当する基準の前記閉じたポリゴンと、前記第一方向または前記第二方向のうち少なくとも一方に沿って隣接する両隣の法枠それぞれの内側に相当する他の前記閉じたポリゴンと、を抽出し、前記計測手段は、当該基準の閉じたポリゴンを形成する第一辺と、当該基準の閉じたポリゴンの中心から視て前記第一辺の方向に隣接している前記他の閉じたポリゴンを形成する辺のうち前記第一辺と略平行でありかつ前記第一辺に最も近い第二辺と、の差を法枠の枠幅の寸法として計測することを特徴とする（３）または（４）に記載の計測システム。
（６）前記計測対象には、格子状に形成された法枠が含まれ、前記ポリゴン抽出手段は、基準となる法枠の内側に相当する基準の前記閉じたポリゴンと、前記第一方向または前記第二方向のうち少なくとも一方に沿って隣接する両隣の法枠それぞれの内側に相当する他の前記閉じたポリゴンと、を抽出し、前記計測手段は、当該基準の閉じたポリゴンを形成する第一辺と、当該基準の閉じたポリゴンの中心から視て前記第一辺の方向に隣接している前記他の閉じたポリゴンを形成する辺のうち前記第一辺と略平行でありかつ前記第一辺に最も近い第二辺と、の間の中心である第一中心位置を特定し、当該基準の閉じたポリゴンを形成し前記第一辺に対向している第三辺と、当該基準の閉じたポリゴンの中心から視て前記第三辺の方向に隣接している前記他の閉じたポリゴンを形成する辺のうち前記第三辺と略平行でありかつ前記第三辺に最も近い第四辺と、の間の中心である第二中心位置を特定し、前記第一中心位置と前記第二中心位置との差を通芯間の寸法として計測することを特徴とする（３）から（５）のいずれか一つに記載の計測システム。
（７）表示手段と、前記表示手段を表示制御する表示制御手段と、を備え、前記表示制御手段は、前記第一特定手段および前記第二特定手段によって推定された前記計測対象の縁部および前記法面を示す画像を前記表示手段に表示制御し、前記表示手段に表示された前記第一特定手段および前記第二特定手段によって推定された前記計測対象の縁部および前記法面を示す画像に対し、作業者が入力操作を行える入力手段をさらに備え、前記入力手段によって、所定の縁部から縁部を指定することにより、指定した範囲の寸法を前記計測手段の計測結果に基づき表示することを特徴とする（１）から（６）のいずれか一つに記載の計測システム。

１００ 計測システム
１１０ データ取得手段
１２０ 第一解析手段
１３０ 第二解析手段
１４０ 第一特定手段
１５０ 第二特定手段
１６０ ポリゴン抽出手段
１７０ 計測手段
１８０ 探索手段
１９０ 表示制御手段
２００ 表示手段
ＣＰ 閉じたポリゴン
ＮＢ 法枠
ＮＭ 法面
ＲＳ レーザスキャナ
Ｓ１ ライン
Ｓ２ ライン

Claims (7)

1. レーザスキャナを用いて法面に設けられた計測対象を計測する計測システムであって、
   前記レーザスキャナによる前記法面の測定結果である三次元点群データを取得するデータ取得手段と、
   前記三次元点群データを第一方向に複数に区切った第一方向点群データを取得し、前記第一方向点群データに基づいて区切った位置ごとに前記計測対象の角部を検出する第一解析手段と、
   前記第一解析手段によって検出された前記計測対象の角部をつないで前記第一方向に交差する第二方向に沿った縁部を推定する第一特定手段と、
   前記第二方向に複数に区切った第二方向点群データを取得し、前記第二方向点群データに基づいて区切った位置ごとに前記計測対象の角部を検出する第二解析手段と、
   前記第二解析手段によって検出された前記計測対象の角部をつないで前記計測対象の前記第一方向に沿った縁部を推定する第二特定手段と、
   前記第一特定手段および前記第二特定手段によって推定された前記計測対象の縁部に基づき、前記計測対象に係る所望の寸法を計測する計測手段と、
   を備えることを特徴とする計測システム。
2. 前記計測対象は、前記第一特定手段によって推定された前記第二方向に沿った縁部による辺と、前記第二特定手段によって推定された前記第一方向に沿った縁部による辺と、を有する方形の枠体であり、
   前記第一方向または前記第二方向の何れかは鉛直方向であることを特徴とする請求項１に記載の計測システム。
3. 前記第一特定手段によって推定された前記第二方向に沿った縁部による辺と、前記第二特定手段によって推定された前記第一方向に沿った縁部による辺とで形成される閉じたポリゴンを抽出するポリゴン抽出手段をさらに備え、
   前記計測手段は、前記閉じたポリゴンを形成する前記第一方向に沿った縁部による辺と前記第二方向に沿った縁部による辺の長さ寸法のそれぞれを計測することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の計測システム。
4. 前記ポリゴン抽出手段によって抽出された前記閉じたポリゴンに対する法線下方向に探索して前記法面の位置を特定する探索手段をさらに備え、
   前記計測手段は、前記探索手段が前記法面の位置を特定するまでの探索距離を、前記計測対象の深さ寸法として計測することを特徴とする請求項３に記載の計測システム。
5. 前記計測対象には、格子状に形成された法枠が含まれ、
   前記ポリゴン抽出手段は、基準となる法枠の内側に相当する基準の前記閉じたポリゴンと、前記第一方向または前記第二方向のうち少なくとも一方に沿って隣接する両隣の法枠それぞれの内側に相当する他の前記閉じたポリゴンと、を抽出し、
   前記計測手段は、
   当該基準の閉じたポリゴンを形成する第一辺と、当該基準の閉じたポリゴンの中心から視て前記第一辺の方向に隣接している前記他の閉じたポリゴンを形成する辺のうち前記第一辺と略平行でありかつ前記第一辺に最も近い第二辺と、の差を法枠の枠幅の寸法として計測することを特徴とする請求項３または請求項４に記載の計測システム。
6. 前記計測対象には、格子状に形成された法枠が含まれ、
   前記ポリゴン抽出手段は、基準となる法枠の内側に相当する基準の前記閉じたポリゴンと、前記第一方向または前記第二方向のうち少なくとも一方に沿って隣接する両隣の法枠それぞれの内側に相当する他の前記閉じたポリゴンと、を抽出し、
   前記計測手段は、
   当該基準の閉じたポリゴンを形成する第一辺と、当該基準の閉じたポリゴンの中心から視て前記第一辺の方向に隣接している前記他の閉じたポリゴンを形成する辺のうち前記第一辺と略平行でありかつ前記第一辺に最も近い第二辺と、の間の中心である第一中心位置を特定し、
   当該基準の閉じたポリゴンを形成し前記第一辺に対向している第三辺と、当該基準の閉じたポリゴンの中心から視て前記第三辺の方向に隣接している前記他の閉じたポリゴンを形成する辺のうち前記第三辺と略平行でありかつ前記第三辺に最も近い第四辺と、の間の中心である第二中心位置を特定し、
   前記第一中心位置と前記第二中心位置との差を通芯間の寸法として計測することを特徴とする請求項３から請求項５のいずれか一項に記載の計測システム。
7. 表示手段と、
   前記表示手段を表示制御する表示制御手段と、を備え、
   前記表示制御手段は、前記第一特定手段および前記第二特定手段によって推定された前記計測対象の縁部および前記法面を示す画像を前記表示手段に表示制御し、
   前記表示手段に表示された前記第一特定手段および前記第二特定手段によって推定された前記計測対象の縁部および前記法面を示す画像に対し、作業者が入力操作を行える入力手段をさらに備え、
   前記入力手段によって、所定の縁部から縁部を指定することにより、指定した範囲の寸法を前記計測手段の計測結果に基づき表示することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の計測システム。

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